[go: up one dir, main page]

RU2658547C1 - Method of troubleshooting in discrete dynamical systems based on a change in input position - Google Patents

Method of troubleshooting in discrete dynamical systems based on a change in input position Download PDF

Info

Publication number
RU2658547C1
RU2658547C1 RU2017115255A RU2017115255A RU2658547C1 RU 2658547 C1 RU2658547 C1 RU 2658547C1 RU 2017115255 A RU2017115255 A RU 2017115255A RU 2017115255 A RU2017115255 A RU 2017115255A RU 2658547 C1 RU2658547 C1 RU 2658547C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
discrete
output signals
estimates
blocks
input signal
Prior art date
Application number
RU2017115255A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Викторович Шалобанов
Сергей Сергеевич Шалобанов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет"
Priority to RU2017115255A priority Critical patent/RU2658547C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2658547C1 publication Critical patent/RU2658547C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

FIELD: computer engineering.
SUBSTANCE: invention relates to a method of troubleshooting in discrete dynamical systems based on a change in input position. To find the faulty unit, the number of units of the system is recorded, monitoring time is determined, number of control points of the system is recorded, reaction of a known serviceable discrete system is pre-registered in time, test signal is set in a certain way, integral estimates of the outputs are determined, the system with the nominal characteristics of the is replaced by the monitored system, determining, in the manner indicated above, integral estimates of the outputs, deviation of the outputs and integral estimates from the nominal values is determined, diagnostic features are determined, defect is determined by minimum of the diagnostic feature.
EFFECT: computational costs associated with implementation of deviations of model signals with changed position of input is reduced.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов.The invention relates to the field of monitoring and diagnosing automatic control systems and their elements.

Известен способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе на основе смены позиции входного сигнала (Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе на основе смены позиции входного сигнала: пат. 2586859 Рос. Федерация: МПК7 G05B 23/02 (2006.01) / Шалобанов С.В., Шалобанов С.С. - №2015108550/08; заявл. 11.03.2015; опубл. 10.06.2016, Бюл. №16).A known method of finding a faulty block in a continuous dynamic system based on a change in the position of the input signal (Method for finding a faulty block in a continuous dynamic system based on a change in the position of the input signal: Pat. 2586859 Russian Federation: IPC 7 G05B 23/02 (2006.01) / Shalobanov S .V., Shalobanov S.S. - No. 2015108550/08; claimed 11.03.2015; published on 06/10/2016, Bull. No. 16).

Недостатком этого способа является то, что он обеспечивает определение дефектов только в непрерывной динамической системе.The disadvantage of this method is that it provides defect detection only in a continuous dynamic system.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является способ поиска неисправного блока в дискретной динамической системе на основе смены позиции входного сигнала (Способ поиска неисправного блока в дискретной динамической системе на основе смены позиции входного сигнала: пат. 2579543 Рос. Федерация: МПК7 G05B 23/02 (2006.01) / Шалобанов С.В., Шалобанов С.С. - №2014150981/28; заявл. 16.12.2014; опубл. 10.04.2016, Бюл. №10).The closest technical solution (prototype) is a method for finding a faulty unit in a discrete dynamic system based on a change in the position of the input signal (Method for finding a faulty unit in a discrete dynamic system based on a change in the position of an input signal: Pat. 2579543 Russian Federation: IPC 7 G05B 23 / 02 (2006.01) / Shalobanov S.V., Shalobanov S.S. - No. 2014150981/28; claimed December 16, 2014; published on April 10, 2016, Bull. No. 10).

Недостатком этого способа являются большие вычислительные затраты, так как он предполагает вычисление отклонений выходных сигналов моделей, использующих измененную позицию входного сигнала.The disadvantage of this method is the high computational cost, since it involves the calculation of deviations of the output signals of models using the changed position of the input signal.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является уменьшение вычислительных затрат, связанных с реализацией отклонений сигналов моделей со смененной позицией входного сигнала. The technical problem to which this invention is directed is to reduce the computational cost associated with the implementation of the deviations of the signal models with a changed position of the input signal.

Поставленная задача достигается тем, что предварительно регистрируют реакцию заведомо исправной дискретной во времени системы ƒj ном(t),j=1,…,k для N дискретных тактов диагностирования t∈[1,N] с дискретным постоянным шагом Ts на интервале наблюдения [0,T k ] (где T k =T s ⋅N) в k контрольных точках, и определяют интегральные оценки выходных сигналов

Figure 00000001
j=1,…,k дискретной системы, для чего в момент подачи тестового сигнала на вход дискретной системы с номинальными характеристиками одновременно начинают дискретное интегрирование выходных сигналов системы управления с шагом Ts секунд в каждой из k контрольных точек с дискретными весами
Figure 00000002
, где
Figure 00000003
, путем подачи на первые входы k блоков перемножения выходных сигналов системы управления, на вторые входы блоков перемножения подают дискретный экспоненциальный сигнал
Figure 00000002
с шагом Ts, выходные сигналы k блоков перемножения подают на входы k блоков дискретного интегрирования с шагом Ts, дискретное интегрирование завершают в момент времени Т к , полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов F j ном (α), j=1,…,k регистрируют, фиксируют число m рассматриваемых одиночных дефектов блоков, определяют интегральные оценки выходных сигналов модели для каждой из k контрольных точек и каждой из m позиций входного сигнала, полученные в результате смены позиции входного сигнала после каждого из m блоков, для чего поочередно для каждого блока дискретной динамической системы перемещают место подачи входного сигнала на выход каждого блока, подают через сумматор входной сигнал и находят дискретные интегральные оценки выходных сигналов системы для параметра α и тестового сигнала x(t), полученные в результате дискретного интегрирования оценки выходных сигналов для каждой из k контрольных точек и каждой из т моделей с различной (зафиксированной на выходах разных блоков) позицией входного сигнала
Figure 00000004
j=1,…, k; i=1,…,m регистрируют, определяют нормированные значения интегральных оценок выходных сигналов дискретной модели, полученные в результате перемещения позиции входного сигнала на позицию после каждого из соответствующих блоков из соотношенияThe problem is achieved by first registering the reaction of a known-good discrete in time system ƒ j nom (t), j = 1, ..., k for N discrete diagnostic clock cycles t ∈ [ 1, N ] with a discrete constant step T s on the observation interval [ 0, T k ] (where T k = T s ⋅ N ) at k control points, and integral estimates of the output signals are determined
Figure 00000001
j = 1, ..., k of a discrete system, for which, at the time of supplying a test signal to the input of a discrete system with nominal characteristics, discrete integration of the control system output signals with a step of T s seconds at each of k control points with discrete weights
Figure 00000002
where
Figure 00000003
, by applying to the first inputs of k blocks of multiplication of the output signals of the control system, to the second inputs of the blocks of multiplication serves a discrete exponential signal
Figure 00000002
with a step T s , the output signals of k multiplication blocks are fed to the inputs of k blocks of discrete integration with a step of T s , discrete integration is completed at time T k , obtained by integrating the estimates of the output signals F j nom ( α ), j = 1, ... , k register, fix the number m of the considered single block defects, determine the integral estimates of the model output signals for each of k control points and each of the m positions of the input signal obtained by changing the position of the input signal after each of m blocks, for which, in turn, for each block of a discrete dynamic system, the place of supply of the input signal to the output of each block is moved, the input signal is fed through the adder, and discrete integral estimates of the system output signals for parameter α and test signal x (t) are obtained, obtained as a result of discrete integration of the output signal estimate for each of the k control points and each of the t models with different (fixed at the outputs of different blocks) input signal position
Figure 00000004
j = 1, ..., k ; i = 1, ..., m are recorded, normalized values of the integrated estimates of the output signals of the discrete model are determined, obtained by moving the position of the input signal to the position after each of the corresponding blocks from the relation

Figure 00000005
Figure 00000005

замещают систему с номинальными характеристиками контролируемой, на вход системы подают аналогичный тестовый сигнал x(t), определяют интегральные оценки выходных сигналов контролируемой дискретной системы для k контрольных точек F j (α), j=1,…,k для параметра дискретного интегрального преобразования α, определяют деформации интегральных оценок выходных сигналов контролируемой дискретной системы для k контрольных точек от номинальных значений ΔF j (α)=F j (α)-F j ном (α), j=1,…,k, определяют нормированные значения деформаций интегральных оценок выходных сигналов контролируемой дискретной системы из соотношенияreplace the system with the rated characteristics of the controlled one; a similar test signal is supplied to the input of the systemx (t), determine the integrated estimates of the output signals of a controlled discrete system fork control pointsF j (α), j = 1, ..., k for the discrete integral transform parameterαdetermine the deformation of the integral estimates of the output signals of a controlled discrete system fork control points from nominal valuesΔF j (α) = F j (α) -F j nom (α), j = 1, ..., k, determine the normalized strain values of the integral estimates of the output signals of the controlled discrete system from the relation

Figure 00000006
Figure 00000006

определяют диагностические признаки из соотношенияdetermine diagnostic signs from the ratio

Figure 00000007
Figure 00000007

по минимуму значения диагностического признака определяют порядковый номер дефектного блока.at a minimum, the values of the diagnostic sign determine the serial number of the defective block.

Таким образом, предлагаемый способ поиска неисправного блока сводится к выполнению следующих операций:Thus, the proposed method for finding a faulty unit is reduced to performing the following operations:

1. В качестве дискретной динамической системы рассматривают систему, например с дискретной интерполяцией нулевого порядка, с шагом дискретизации Ts, состоящую из произвольно соединенных динамических блоков, с количеством рассматриваемых одиночных дефектов блоков m.1. As a discrete dynamic system, a system is considered, for example, with zero-order discrete interpolation, with a sampling step T s , consisting of randomly connected dynamic blocks, with the number of single block defects considered m .

2. Предварительно определяют время контроля Т K ≥Т ПП , где Т ПП - время переходного процесса дискретной системы. Время переходного процесса оценивают для номинальных значений параметров динамической системы.2. Pre-determine the time controlT K ≥T PP whereT PP - time of the transition process of the discrete system. The transient time is estimated for the nominal values of the parameters of the dynamic system.

3. Определяют параметр интегрального преобразования сигналов из соотношения

Figure 00000008
.3. Determine the parameter of the integral signal conversion from the ratio
Figure 00000008
.

4. Фиксируют число контрольных точек k.4. Fix the number of control points k.

5. Предварительно определяют нормированные векторы

Figure 00000009
интегральных оценок выходных сигналов дискретной модели, полученные в результате смены позиции входного сигнала на позицию после i-го блока каждого из m блоков для номинальных значений параметров передаточных функций блоков и определенного выше параметра α, для чего выполняют пункты 6-9.5. Predefined normalized vectors
Figure 00000009
integral estimates of the output signals of the discrete model obtained by changing the position of the input signal to the position after the i- th block of each of m blocks for the nominal values of the parameters of the transfer functions of the blocks and the parameter α defined above, for which points 6–9 are performed.

6. Подают тестовый сигнал x(t) (единичный ступенчатый, линейно возрастающий, прямоугольный импульсный и т.д.) на вход системы управления с номинальными характеристиками. Принципиальных ограничений на вид входного тестового воздействия предлагаемый способ не предусматривает.6. A test signal x ( t ) (unit step, linearly increasing, rectangular pulse, etc.) is supplied to the input of a control system with nominal characteristics. The proposed method does not provide fundamental restrictions on the type of input test exposure.

7. Регистрируют реакцию системы ƒ j ном (t), j=1,…,k на интервале t∈[1, N] с дискретным шагом Ts секунд на интервале наблюдения [0,T k ] (где Т k =T s ⋅N) в к контрольных точках и определяют дискретные интегральные оценки выходных сигналов

Figure 00000010
j=1,…,k системы. Для этого в момент подачи тестового сигнала на вход системы управления с номинальными характеристиками одновременно начинают дискретное интегрирование выходных сигналов системы управления с шагом Ts секунд в каждой из k контрольных точек с дискретными весами
Figure 00000002
, с дискретным шагом Ts секунд, где
Figure 00000011
, для чего выходные сигналы системы управления подают на первые входы k блоков перемножения, на вторые входы блоков перемножения подают дискретный экспоненциальный сигнал
Figure 00000002
с шагом Ts секунд, выходные сигналы k блоков перемножения подают на входы k блоков дискретного интегрирования с шагом Ts, дискретное интегрирование завершают в момент времени Тк, полученные в результате дискретного интегрирования оценки выходных сигналов F j ном (α), j=1,…,k регистрируют.7. The reaction of the system ƒ j nom (t), j = 1, ..., k in the interval t∈ [1, N] with a discrete step T s seconds in the observation interval [ 0, T k ] (where T k = T s ⋅N ) in to the control points and determine the discrete integral estimates of the output signals
Figure 00000010
j = 1, ..., k of the system. To do this, at the time of supplying a test signal to the input of the control system with nominal characteristics, discrete integration of the output signals of the control system with a step of T s seconds at each of k control points with discrete weights
Figure 00000002
, with a discrete step T s seconds, where
Figure 00000011
why the output signals of the control system are fed to the first inputs k of the multiplication units, to the second inputs of the multiplication units serves a discrete exponential signal
Figure 00000002
with a step of T s seconds, the output signals of k multiplying units are fed to the inputs of k blocks of discrete integration with a step of T s , discrete integration is completed at time T k , obtained as a result of discrete integration of the output signal estimate F j nom (α), j = 1 , ..., k are recorded.

8. Определяют интегральные оценки выходных сигналов дискретной модели для каждой из k контрольных точек, полученные в результате перемещения позиции входного сигнала на позицию после каждого из m блоков, для чего поочередно для каждого блока дискретной динамической системы перемещают позицию входного сигнала на выход блока, подают через сумматор входной сигнал и выполняют пункты 6 и 7 для одного и того же входного сигнала x(t). Полученные в результате дискретного интегрирования оценки выходных сигналов для каждой из k контрольных точек и каждой из m моделей с перемещенной позицией входного сигнала Y ji (α), j=1,…,k; i=1,…,m регистрируют.8. Determine the integral estimates of the output signals of the discrete model for each of the k control points obtained by moving the position of the input signal to the position after each of the m blocks, for which, for each block of the discrete dynamic system, the position of the input signal is transferred to the output of the block, fed through the adder input signal and perform paragraphs 6 and 7 for the same input signal x (t). Estimates of the output signals obtained as a result of discrete integration for each of k control points and each of m models with a displaced position of the input signal Y ji (α), j = 1, ..., k ; i = 1, ..., m are recorded.

9. Определяют нормированные значения интегральных оценок выходных сигналов дискретной модели, полученные в результате перемещения позиции входного сигнала на позицию после соответствующих блоков по формуле:9. Determine the normalized values of the integrated estimates of the output signals of the discrete model obtained by moving the position of the input signal to the position after the corresponding blocks by the formula:

Figure 00000012
Figure 00000012

10. Замещают систему с номинальными характеристиками контролируемой. На вход системы подают аналогичный тестовый сигнал x(t). 10. Substitute a system with controlled ratings. A similar test signal x (t) is supplied to the system input .

11. Определяют интегральные оценки выходных сигналов контролируемой дискретной системы для k контрольных точек

Figure 00000013
, j=1,…,k, осуществляя операции, описанные в пунктах 6 и 7, применительно к контролируемой системе.11. Determine the integral estimates of the output signals of a controlled discrete system for k control points
Figure 00000013
, j = 1, ..., k , performing the operations described in clauses 6 and 7, as applied to the controlled system.

12. Определяют деформации интегральных оценок выходных сигналов контролируемой дискретной системы для k контрольных точек от номинальных значении ΔF j (α)=F j (α)-F j ном (α), j=1,…,k.12. Determine the deformation of the integrated estimates of the output signals of the controlled discrete system for k control points from the nominal value ΔF j (α) = F j (α) -F j nom (α), j = 1, ..., k .

13. Вычисляют нормированные значения отклонений интегральных оценок выходных сигналов контролируемой дискретной системы по формуле:

Figure 00000014
13. Calculate the normalized values of the deviations of the integrated estimates of the output signals of the controlled discrete system according to the formula:
Figure 00000014

14. Вычисляют диагностические признаки наличия неисправного структурного блока по формуле (3).14. Calculate the diagnostic signs of a faulty structural unit according to the formula (3).

15. По минимуму значения диагностического признака определяют дефектный блок.15. At a minimum, the values of the diagnostic sign determine the defective block.

Рассмотрим реализацию предлагаемого способа поиска дефекта для дискретной системы, структурная схема которой представлена на чертеже (см. фиг. Структурная схема объекта диагностирования).Consider the implementation of the proposed method for finding a defect for a discrete system, the structural diagram of which is shown in the drawing (see. Fig. The structural diagram of the diagnostic object).

Дискретные передаточные функции блоков:Discrete transfer functions of blocks:

Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000017

номинальные значения параметров: K 1 =5; Z 1 =0.98; К 2 =0.09516; Q 2 =0.9048; К 3 =0.0198; Q 3 =0.9802. При поиске одиночного структурного дефекта в виде отклонения параметра первого блока на 10% (Q 1 =0.8), при подаче ступенчатого тестового входного сигнала единичной амплитуды и интегральных оценок сигналов для параметра α=0.5 и Т к =10 с, при использовании трех контрольных точек, расположенных на выходах блоков, путем смены позиции входного сигнала получены значения диагностических признаков по формуле (3): J 1 =0.056; J 2 =0.177; J 3 =0.090. Разность между третьим и первым диагностическим признаком может характеризовать апостериорную (практическую) различимость дефекта: ΔJ=J3-J1=0.034.nominal values of the parameters: K 1 = 5; Z 1 = 0.98; K 2 = 0.09516; Q 2 = 0.9048; K 3 = 0.0198; Q 3 = 0.9802 . When searching for a single structural defect in the form of a deviation of the parameter of the first block by 10% ( Q 1 = 0.8 ), when applying a step test input signal of unit amplitude and integral signal estimates for the parameter α = 0.5 and T to = 10 s , using three control points located at the outputs of the blocks, by changing the position of the input signal, the values of diagnostic signs are obtained by the formula (3): J 1 = 0.056; J 2 = 0.177; J 3 = 0.090 . The difference between the third and first diagnostic signs can characterize the posterior (practical) distinguishability of the defect: ΔJ = J 3 -J 1 = 0.034 .

Для сравнения приведем диагностические признаки наличия неисправного блока (в виде уменьшения параметра первого блока на 10% (Q 1 =0.8)) на основе смены позиции входного сигнала с использованием отклонений сигналов моделей со смененной позицией входного сигнала (прототип) при использовании трех контрольных точек, расположенных на выходах блоков: J 1 =0.056; J 2 =0.177; J 3 =0.090. Различимость дефекта ΔJ=J3-J1=0.034.For comparison, we present diagnostic signs of the presence of a faulty block (in the form of a decrease in the parameter of the first block by 10% ( Q 1 = 0.8 )) based on a change in the position of the input signal using deviations of the model signals with a changed position of the input signal (prototype) using three control points, located at the outputs of the blocks: J 1 = 0.056; J 2 = 0.177 ; J 3 = 0.090 . Distinctness of the defect ΔJ = J 3 -J 1 = 0.034 .

Моделирование процессов поиска структурного дефекта при других случаях его проявления для данного дискретного объекта диагностирования, при том же параметре интегрального преобразования α и при единичном ступенчатом входном сигнале дает следующие значения диагностических признаков.Simulation of the processes of searching for a structural defect in other cases of its manifestation for a given discrete diagnostic object, with the same integral transformation parameter α and with a single step input signal, gives the following values of diagnostic signs.

При наличии дефекта в блоке №2 (в виде уменьшения параметра Q 2 на 10%, дефект №2): J1=0.616; J2=0.422; J3=0.579. Различимость дефекта: ΔJ=J3-J2=0.157.If there is a defect in block No. 2 (in the form of a decrease in the parameter Q 2 by 10%, defect No. 2): J 1 = 0.616 ; J 2 = 0.422 ; J 3 = 0.579 . Distinctness of the defect: ΔJ = J 3 -J 2 = 0.157 .

Для сравнения приведем диагностические признаки наличия неисправного блока (в виде уменьшения параметра QFor comparison, we present diagnostic signs of a faulty unit (in the form of a decrease in the Q parameter 22 на 10%, дефект №2) на основе смены позиции входного сигнала с использованием отклонений сигналов моделей со смененной позицией входного сигнала (прототип) при использовании трех контрольных точек, расположенных на выходах блоков: J by 10%, defect No. 2) based on a change in the position of the input signal using deviations of the signals of the models with a changed position of the input signal (prototype) using three control points located at the outputs of the blocks: J 1one =0.616; J= 0.616; J 22 =0.422; J= 0.422; J 33 =0.579. Различимость дефекта ΔJ=J= 0.579. Distinguishability of the defect ΔJ = J 33 -J-J 22 =0.157.= 0.157.

При наличии дефекта в блоке №3 (в виде уменьшения параметра Q 3 на 10%, дефект №3): J1=0.081; J2=0.156; J3=0.039. ΔJ=J1-J3=0.043.If there is a defect in block No. 3 (in the form of a decrease in the parameter Q 3 by 10%, defect No. 3): J 1 = 0.081 ; J 2 = 0.156 ; J 3 = 0.039 . ΔJ = J 1 -J 3 = 0.043 .

Для сравнения приведем диагностические признаки наличия неисправного блока (в виде уменьшения параметра Q 3 на 10%, дефект №3) на основе смены позиции входного сигнала с использованием отклонений сигналов моделей со смененной позицией входного сигнала (прототип) при использовании трех контрольных точек, расположенных на выходах блоков: J 1 =0.081; J 2 =0.156; J 3 =0.039. Различимость дефекта ΔJ=J1-J3=0.043.For comparison, we present diagnostic signs of the presence of a faulty unit (in the form of a decrease in Q 3 by 10%, defect 3) based on a change in the position of the input signal using deviations of the model signals with a changed position of the input signal (prototype) when using three control points located on block outputs: J 1 = 0.081; J 2 = 0.156; J 3 = 0.039 . Distinguishability of the defect ΔJ = J 1 -J 3 = 0.043 .

Минимальное значение диагностического признака во всех случаях правильно указывает на дефектный блок.The minimum value of the diagnostic sign in all cases correctly indicates a defective block.

Приведенные результаты показывают, что фактическая различимость нахождения дефектов этим способом такая же, как в прототипе, следовательно, такая же будет и помехоустойчивость способа, однако требуемый объем вычислений диагностического признака меньше, чем в прототипе.The above results show that the actual distinguishability of finding defects in this way is the same as in the prototype, therefore, the noise immunity of the method will be the same, however, the required amount of calculation of the diagnostic feature is less than in the prototype.

Claims (1)

Способ поиска неисправного блока в дискретной динамической системе на основе смены позиции входного сигнала, основанный на том, что фиксируют число блоков m, входящих в состав системы, определяют время контроля TК≥TПП, используют входной сигнал на интервале [0,TК], в качестве динамических характеристик системы используют интегральные оценки, полученные для вещественных значений α переменной Лапласа, фиксируют число k контрольных точек системы, предварительно регистрируют реакцию заведомо исправной дискретной во времени системы
Figure 00000018
, j=1, …, k для N дискретных тактов диагностирования t∈[1,N] с дискретным постоянным шагом Ts на интервале наблюдения [0,Tk] (где Tk=Ts⋅N) в k контрольных точках, определяют интегральные оценки выходных сигналов
Figure 00000019
, j=1, …, k дискретной системы, для чего в момент подачи тестового сигнала на вход дискретной системы с номинальными характеристиками одновременно начинают дискретное интегрирование выходных сигналов системы управления с шагом Ts секунд в каждой из k контрольных точек с дискретными весами
Figure 00000020
с шагом Ts секунд, где
Figure 00000021
, путем подачи на первые входы k блоков перемножения сигналов системы управления, на вторые входы блоков перемножения подают дискретный экспоненциальный сигнал
Figure 00000022
с шагом Ts секунд, выходные сигналы k блоков перемножения подают на входы k блоков дискретного интегрирования с шагом Ts секунд, дискретное интегрирование завершают в момент времени Tк, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов
Figure 00000023
, j=1, …, k регистрируют, определяют интегральные оценки выходных сигналов модели для каждой из k контрольных точек, полученные в результате смены позиции входного сигнала после каждого из m блоков, для чего поочередно для каждого блока дискретной динамической системы перемещают место подачи входного сигнала на выход каждого блока, подают через сумматор входной сигнал и находят интегральные оценки выходных сигналов системы для параметра дискретного интегрального преобразования α и входного сигнала x, полученные в результате дискретного интегрирования оценки выходных сигналов для каждой из k контрольных точек и каждой из m моделей с различной (зафиксированной на выходах разных блоков) позицией входного сигнала
Figure 00000024
, j=1, …, k; i=1, …, m регистрируют, замещают систему с номинальными характеристиками контролируемой, на вход системы подают аналогичный тестовый сигнал x(t), определяют интегральные оценки выходных сигналов контролируемой системы для k контрольных точек Fj(α), j=1, …, k для параметра α, определяют отклонения интегральных оценок выходных сигналов контролируемой системы для k контрольных точек от номинальных значений ΔFj(α)=Fj(α)-Fj ном(α), j=1, …, k, определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок выходных сигналов контролируемой системы из соотношения
Figure 00000025
, определяют диагностические признаки, по минимуму диагностического признака определяют дефектный блок дискретной системы, отличающийся тем, что определяют нормированные значения интегральных оценок выходных сигналов модели, полученные в результате перемещения позиции входного сигнала на позицию после каждого из соответствующих блоков
Figure 00000026
, определяют диагностические признаки из соотношения:
Figure 00000027
, i=1, …, m, по минимуму диагностического признака определяют дефект.A method for finding a faulty block in a discrete dynamic system based on a change in the position of the input signal, based on the fact that the number of blocks m that are part of the system is fixed, the monitoring time T K ≥T PP is determined, the input signal is used on the interval [0, T K ] , as the dynamic characteristics of the system, use the integral estimates obtained for real values of the α Laplace variable, fix the number k of control points of the system, pre-register the reaction of a known-good time-discrete system
Figure 00000018
, j = 1, ..., k for N discrete diagnostic clock cycles t∈ [1, N] with a discrete constant step Ts on the observation interval [0, T k ] (where T k = T s ⋅ N) at k control points, determine integrated output estimates
Figure 00000019
, j = 1, ..., k of a discrete system, for which, at the moment of supplying a test signal to the input of a discrete system with nominal characteristics, discrete integration of the control system output signals with a step of Ts seconds at each of k control points with discrete weights
Figure 00000020
in steps of Ts seconds, where
Figure 00000021
, by applying to the first inputs of k blocks of multiplication of signals of the control system, a discrete exponential signal is supplied to the second inputs of blocks of multiplication
Figure 00000022
with a step Ts of seconds, the output signals of k multiplication blocks are fed to the inputs of k blocks of discrete integration with a step of Ts seconds, discrete integration is completed at time T k , obtained by integrating the estimates of the output signals
Figure 00000023
, j = 1, ..., k are recorded, integral estimates of the model output signals for each of k control points are determined, obtained as a result of changing the position of the input signal after each of m blocks, for which the place of supply of the input signal is alternately shifted for each block of the discrete dynamic system the output of each block is fed through the adder input signal and find the integral estimates of the output signals of the system for the parameter of the discrete integral transform α and the input signal x, obtained as a result of discrete and integration is evaluation of the output signals for each of the control points k and m each of the models with different (fixed at the outputs of the different blocks) input numeral
Figure 00000024
, j = 1, ..., k; i = 1, ..., m register, replace the system with the nominal characteristics of the controlled, the input of the system serves the same test signal x (t), determine the integrated estimates of the output signals of the controlled system for k control points F j (α), j = 1, ... , k for parameter α, the deviations of the integrated estimates of the output signals of the controlled system for k control points from the nominal values ΔF j (α) = F j (α) -F j nom (α), j = 1, ..., k are determined, normalized deviations of the integral estimates of the output signals of the controlled system from relations
Figure 00000025
determine the diagnostic signs, at the minimum of the diagnostic sign determine the defective block of the discrete system, characterized in that they determine the normalized values of the integral estimates of the output signals of the model obtained by moving the position of the input signal to the position after each of the corresponding blocks
Figure 00000026
, determine the diagnostic signs from the ratio:
Figure 00000027
, i = 1, ..., m, the defect is determined by the minimum of a diagnostic sign.
RU2017115255A 2017-04-28 2017-04-28 Method of troubleshooting in discrete dynamical systems based on a change in input position RU2658547C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017115255A RU2658547C1 (en) 2017-04-28 2017-04-28 Method of troubleshooting in discrete dynamical systems based on a change in input position

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017115255A RU2658547C1 (en) 2017-04-28 2017-04-28 Method of troubleshooting in discrete dynamical systems based on a change in input position

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2658547C1 true RU2658547C1 (en) 2018-06-21

Family

ID=62713366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017115255A RU2658547C1 (en) 2017-04-28 2017-04-28 Method of troubleshooting in discrete dynamical systems based on a change in input position

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2658547C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2721217C1 (en) * 2019-05-27 2020-05-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of searching for faulty unit in continuous dynamic system based on changing position of input signal and analyzing transmission signs

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4851985A (en) * 1985-04-15 1989-07-25 Logitek, Inc. Fault diagnosis system for comparing counts of commanded operating state changes to counts of actual resultant changes
WO2002027418A2 (en) * 2000-09-25 2002-04-04 Motorwiz, Inc. Model-based machine diagnostics and prognostics using theory of noise and communications
US7319925B2 (en) * 2001-05-26 2008-01-15 Daimlerchrysler Ag Device for controlling electrical systems with a test module
RU2579543C1 (en) * 2014-12-16 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of troubleshooting in discrete dynamical systems based on a change in position input
RU2586859C1 (en) * 2015-03-11 2016-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of searching for faulty unit in continuous dynamic system based on change of position of input signal

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4851985A (en) * 1985-04-15 1989-07-25 Logitek, Inc. Fault diagnosis system for comparing counts of commanded operating state changes to counts of actual resultant changes
WO2002027418A2 (en) * 2000-09-25 2002-04-04 Motorwiz, Inc. Model-based machine diagnostics and prognostics using theory of noise and communications
US7319925B2 (en) * 2001-05-26 2008-01-15 Daimlerchrysler Ag Device for controlling electrical systems with a test module
RU2579543C1 (en) * 2014-12-16 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of troubleshooting in discrete dynamical systems based on a change in position input
RU2586859C1 (en) * 2015-03-11 2016-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of searching for faulty unit in continuous dynamic system based on change of position of input signal

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2721217C1 (en) * 2019-05-27 2020-05-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of searching for faulty unit in continuous dynamic system based on changing position of input signal and analyzing transmission signs

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2429518C1 (en) Method of fault finding in continuous system dynamic unit
RU2444774C1 (en) Method of searching for faulty module in discrete dynamic system
RU2439648C1 (en) Method to search for faulty block in dynamic system
JP2016076218A5 (en)
RU2450309C1 (en) Method of searching for faults in dynamic unit in continuous system
RU2439647C1 (en) Method to search for faulty block in continuous dynamic system
RU2009123999A (en) METHOD FOR SEARCHING FAULT BLOCK IN DYNAMIC SYSTEM
RU2541857C1 (en) Method of finding faults in continuous dynamic system based on input of sample deviations
Na et al. Adaptive estimation of asymmetric dead-zone parameters for sandwich systems
RU2613630C1 (en) Method for searching faulty unit in continuous dynamic system through introduction of trial deviations
RU2586859C1 (en) Method of searching for faulty unit in continuous dynamic system based on change of position of input signal
RU2473105C1 (en) Method of detecting faults in units in continuous dynamic system
RU2658547C1 (en) Method of troubleshooting in discrete dynamical systems based on a change in input position
RU2579543C1 (en) Method of troubleshooting in discrete dynamical systems based on a change in position input
RU2506623C1 (en) Method of searching for faulty unit in discrete dynamic system
RU2453898C1 (en) Method of detecting faulty units in dynamic system
RU2541896C1 (en) Method of searching for faulty unit in discrete dynamic system based on analysis of signal transmission signs
RU2680928C1 (en) Method for detecting faulty unit in continuous dynamic system based on sensitivity function
RU2676365C1 (en) Method of searching faulty unit in continuous dynamic system based on introduction of trial deviations
RU2506622C1 (en) Method of finding faulty units in discrete dynamic system
RU2464616C1 (en) Method of searching for faults in dynamic unit in continuous system
RU2486568C1 (en) Method to search for faulty block in continuous dynamic system
RU2661180C1 (en) Method of searching for faulty unit in continuous dynamic system based on change of position of input signal
RU2662380C1 (en) Method of searching for faulty unit in continuous dynamic system based on change of position of input signal
RU2580405C1 (en) Method for troubleshooting dynamic block in a continuous system based on sensitivity functions

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190429